工作人员安装大型钻机。图片来源：J. Baylor Roberts/ National Geographic/ Getty Images

“科幻小说之父”儒勒·凡尔纳应当会对这项计划产生共鸣：穿过数千米的地球岩石地壳钻探到海底，并进入更加致密的底层地幔。这是近60年前板块构造论风头正盛时被构思出来的地质学经典任务之一。自此以后，很多人尝试完成该任务，但相继失败。不过，从本月开始的一次探险正再次接受这一挑战。

12月初，钻探船“乔迪斯·决心”号驶离斯里兰卡科伦坡，前往西南印度洋中一处名为亚特兰蒂斯浅滩的地点。在那里，它将放下一个钻头，试图转动它穿过1.5千米厚的岩石，并在行进时采集岩芯样本。如果一切顺利，未来的探险——尚未得到安排或资助——将再次返回并完成对地幔的钻探。

通常，地壳—地幔边界被认为拥有一种被称为莫氏不连续面（简称莫霍面）的特征。在这个界面，地震波会改变速度。而在亚特兰蒂斯浅滩，地幔被认为在莫霍面以上2.5千米处沸腾，从而使其更容易到达。

美国伍兹霍尔海洋研究所地球物理学家、此次探险共同领导者Henry Dick表示，接触这些地球深处的未知领域“是本世纪最伟大的科学事业之一”。

莫霍面位于大陆底下30~60千米处。然而，在海洋中，它近到足以被船载钻探设备接触到。在名为“慢速扩张脊下莫霍面”的钻探计划中，Dick希望接触到亚特兰蒂斯浅滩地壳—地幔过渡带，然后有一天搭乘最先进的日本船只返回，并在5千米或更深的地方接触到莫霍面。在这个过程中，科学家旨在回答关于地球的一些深奥问题，比如熔融岩石如何从内部冒出并冷却，形成覆盖五分之三地球的表面——海洋地壳。法国蒙彼利埃大学地质学家Benoit Ildefonse表示，如此深的洞“将成为探查我们此前从未见过的一些事情的窗口”。

科学家最先尝试触及莫霍面是在20世纪中期。上世纪60年代，美国科学家主导的“莫霍面计划”钻探进墨西哥达鲁普岛附近的海底。该项目在因开支猛增被国会扼杀掉之前，仅到达183米深的地方。然而，“莫霍面计划”诞生了一系列从全球上百个位置提取岩芯的海洋钻探科学项目。它们通过获取可追溯至几百万年前的沉积记录，提供了大陆如何分开的线索，并且有助于发现深海底部的微生物，从而使地球科学发生了革命性变化。

“我们生活在这个地球上，应当对地下发生的一些事情有所了解。”和同事在1957年夜晚的鸡尾酒会上构思出“莫霍面计划”的加州斯克里普斯海洋研究所海洋学家Walter Munk表示。他对科学海洋钻探整体上的成功感到满意，但仍希望看到在地幔处打开缺口。

此前的探险已接近地幔。2002~2011年，在东太平洋一处地方钻探的4个孔成功接触到有着细密纹理的脆性岩石。地质学家相信，这些岩石是位于莫霍面之上的冷却岩浆。不过，钻机并未穿透这些坚固的岩层。2013年，附近赫斯深渊的钻探者发现自己同样被坚硬的深部地壳岩石限制。

Dick和他的同事正瞄准印度洋海脊而非太平洋东部，因为在那里较少的火山岩浆填充了海床，所以需要钻透的坚硬岩石相对较少。在亚特兰蒂斯浅滩，构造力将海床抬升至波浪以下仅700米深的地方。

Dick知道，实现最初的1.5千米目标是有可能的，因为他此前曾做到过。1997年，Dick主导了前往亚特兰蒂斯浅滩的探险，并在灾难到来前达到了这一深度。然而，管子突然在狂风中折断，并在打的孔中向下螺旋式前进时遭到阻塞。“我们会确保这次不会发生这种情况。”

在这个过程中，研究人员希望探究的不只是地质学，还有生物学。地质测绘显示，海水可能渗透到亚特兰蒂斯浅滩以下几千米深处，并且引发将岩石变成蛇纹岩的化学反应。这些反应会产生海底微生物通常用于获取能量的气体——甲烷。搭乘“乔迪斯·决心”号的伍兹霍尔海洋研究所微生物学家Virginia Edgcomb介绍说，船上的科学家将研究岩芯中的微生物。

“慢速扩张脊下莫霍面”计划第一阶段将在明年1月30日结束。如果钻探顺利进行，Dick希望搭乘“乔迪斯·决心”号返回后，能钻至3000米深处。此后，他和同事希望利用日本钻探船“地球”号，在项目第三阶段一路钻探至莫霍面。“地球”号建于10年前，旨在西太平洋钻探莫霍面。然而，技术挑战和资助匮乏使这一切并未实现。不过，“地球”号有能力钻探到6000米深处，并最终使地质学家实现已有近60年之久的梦想。（宗华）